close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Разработка технологии электрохимического растворения железо-никелевых анодов при переработке радиоэлектронного лома

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Александрова Татьяна Андреевна
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО РАСТВОРЕНИЯ
ЖЕЛЕЗО-НИКЕЛЕВЫХ АНОДОВ ПРИ
ПЕРЕРАБОТКЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ЛОМА
Специальность 05.16.02 – Металлургия чёрных,
цветных и редких металлов
Автореферат
диссертации на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Санкт-Петербург - 2016
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» (с 19.04.2016 - ФГБОУВО «СанктПетербургский горный университет»).
Научный руководитель 
доктор технических наук, профессор
Теляков Наиль Михайлович
Официальные оппоненты:
Мастюгин Сергей Аркадьевич
доктор технических наук, АО «Уралэлектромедь», главный технолог технического отдела
Мирвалиев Сергей Александрович
кандидат технических наук, ООО «Городской центр экспертиз – энергетика», отдел энергоаудита промышленных
предприятий, ведущий специалист
Ведущая организация  ООО «ЛЕННИИГИПРОХИМ»
Защита состоится 22 июня 2011 г. в 14 час. 30 мин. на заседаниЗащита состоится 04 июля 2016г. в
12 ч. 30 мин.
на заседании диссертационного совета Д 212.224.03 при
Санкт-Петербургском горном университете: 199106, г. СанктПетербург, 21 линия, д. 2, ауд. 1171а.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
Санкт-Петербургского горного университета и на сайте
http://www.spmi.ru
Автореферат разослан 29 апреля 2016 г.
УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ
диссертационного совета,
Бричкин
Вячеслав Николаевич.
2
Общая характеристика работы
Актуальность работы. Современная радиоэлектронная
промышленность является одним из лидеров на мировом рынке наукоёмких продуктов. С развитием производства электронных устройств растет количество оборудования устаревшего морально и
физически, а уровень переработки техногенных отходов радиоэлектронного лома отстает в несколько раз. В каждой единице электронного оборудования имеется определённая доля цветных и драгоценных металлов. В моделях электронно-вычислительных машин за
счет применения новейших технологий их совокупную долю удается сократить до 2-3 граммов, а в одной единице техники старого
образца содержится до 10 граммов ценного сырья.
При переработке вторичного сырья возникают проблемы с
материалами разнообразного состава, существенно различающимися
по содержанию драгоценных металлов. Выбор способа переработки
радиоэлектронного лома зависит от требуемого качества получаемого продукта. Такой технологический процесс должен обеспечивать
переработку отходов, которые характеризуются высоким содержанием примесей.
На сегодняшний день в России существует несколько способов переработки радиоэлектронного лома. Известна технология
совместной переработки техногенного и природного сырья, которая
не позволяет обеспечить полное извлечение ценных компонентов.
На ОАО «Щелковский завод вторичных драгоценных металлов» используется линия совместной переработки разнообразного техногенного сырья содержащего драгоценные металлы, но по оценкам
специалистов экономически наиболее выгодным является способ
переработки селективных концентратов.
Значительный вклад в развитие теории и практики переработки сырья драгоценных металлов природного и техногенного
происхождения внесли известные учёные Л.С. Стрижко, Т.Н. Грейвер, Л.М. Шалыгин, С.С. Набойченко, С.И. Лолейт и др., а также
научные коллективы высших учебных заведений, академических и
отраслевых институтов. В тоже время значительный круг вопросов
3
переработки селективных концентратов, содержащих драгоценные
металлы, остается неизученным.
Цель работы. Разработка методов и технологических решений, обеспечивающих эффективную переработку железо-никелевого
концентрата радиоэлектронного лома с извлечением благородных
металлов.
Основные задачи исследования:
 Анализ технических решений для концентрирования и переработки промышленных полупродуктов и металлических
ломов, содержащих благородные металлы.
 Экспериментальное исследование вещественного состава
промышленных отходов, поступающих на переработку.
 Экспериментальное исследование и оптимизация технологического режима плавки обогащенных промышленных отходов в индукционной печи.
 Экспериментальное исследование и оптимизация технологического режима электрохимического растворения железоникелевых анодов.
 Научное обоснование и разработка рациональной аппаратурно-технологической схемы для переработки металлической
фракции радиоэлектронного лома, с целью извлечения благородных металлов.
Методы исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования на лабораторных и
укрупненно-лабораторных установках. Анализ продуктов обогащения, плавки и анодного растворения осуществлялся химическими
методами. Для исследования использовался метод рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) и рентгенофазового анализа
(РФА).
Достоверность научных результатов
Степень обоснованности и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, подтверждается всесторонним информационным анализом объекта исследования, использованием современных методов исследований и
обработки данных, а так же соответствием полученных эксперимен4
тальных результатов теории и практики переработки концентратов
радиоэлектронного лома, содержащего благородные металлы.
Новизна технических решений подтверждена патентом РФ
№ 2014111957 от 27.03.2014г.
Научная новизна:
На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований получены следующие результаты:
1. Установлено, что для максимального извлечения благородных металлов из радиоэлектронного лома целесообразно перерабатывать магнитную (железо-никелевую) и немагнитную (медноцинковую) фракции раздельно.
2. Установлено явление поверхностного концентрирования
золота на частицах металлического вольфрама, увлекаемых шлаковой фазой. Показано, что ведение окислительной плавки радиоэлектронного лома, содержащего драгоценные металлы и вольфрам,
обеспечивает снижение потерь золота со шлаком и его максимальное извлечение в железо-никелевый концентрат.
3. Показано, что анодную плавку железо-никелевого концентрата целесообразно проводить в присутствии окислителя (KNO3) и
диоксида кремния с получением анодов, содержащих от 2,5 до 7%
кремния и от 1,3 до 2,4% примеси свинца, которые подвергаются
электролитическому растворению при использовании никелевого
сернокислого электролита, благодаря чему обеспечивается интенсивный режим ведения процесса.
4. Установлено, что добавление кварцевого песка (SiO2) при
выплавке железо-никелевых анодов, позволяет восстановить кремний до элементарного состояния, что приводит к выравниванию потенциометрической кривой, полученной при электрохимическом
растворении данных анодов, и снижает потенциал растворения анода до 0,6 В.
Защищаемые положения.
1. Процесс плавления железо-никелевого концентрата, полученного в технологии переработки вольфрамсодержащего радиоэлектронного лома, необходимо проводить в условиях, которые
обеспечивают максимальное ошлакование вольфрама, коллекти-
5
рующего на своей поверхности золото, и извлечения в шлам благородных металлов при электрохимическом растворении.
2. Для повышения эффективности извлечения благородных
металлов из железо-никелевых анодов при их электрохимическом
растворении необходимо процесс плавления анодов проводить с добавлением окислителя KNO3 и SiO2 в восстановительной атмосфере,
что приводит к максимальному извлечению благородных металлов и
к уменьшению пассивации анодов, а анодное растворение осуществлять с использованием никелевого сернокислого электролита.
Практическая значимость работы:
1. Разработана рациональная схема переработки железо - никелевого концентрата радиоэлектронного лома, включающая разборку, сортировку и дробление радиоэлектронного лома, магнитную
и электросепарацию, в результате которых на выходе образуется два
концентрата железо- никелевый и медно-цинковый, дальнейшая переработка каждого из этих концентратов осуществляется по своей
ветви, как следствие уменьшение затрат на переработку радиоэлектронного лома. Данная технология адаптирована к современному
металлургическому комплексу, и позволяет максимально извлечь
благородные металлы из отходов радиоэлектронной промышленности.
2. Установлены условия электрохимического растворения
анодов (плотность тока от 230 до 250 А/м2, температура от 25 до
70°С и напряжение на ванне 6 В), содержащих благородные металлы, позволяющие использовать этот технологический режим для
получения концентратов, пригодных для дальнейшей переработки
по технологии, принятой в заводской практике.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были апробированы в качестве научных докладов на Всероссийской
конференции «Исследования в области переработки и утилизации
техногенных образований и отходов» (Екатеринбург, 2009), на Международной конференции молодых ученых (Вроцлав, 2010), на
Международной конференции молодых ученых на базе Фрайбергской горной академии (Фрайберг 2011).
Личный вклад автора состоит в анализе существующих
технологий переработки промышленных отходов, постановке цели и
6
задач исследования, проведении лабораторных исследований, обработке полученных данных, подготовке статей и материалов для участия в конференциях.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных
работ, в том числе 5 статей в журналах, входящих в перечень ВАК
Минобрнауки России.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 146
страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц и 52 рисунка.
Библиография включает 118 наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении приводится обоснование актуальности работы,
сформулированы ее цель, задачи, идея, научная новизна, практическая ценность, изложены основные научные положения, выносимые
на защиту.
В первой главе приводится подробный анализ известных
способов, технических решений, технологий и направлений их развития для процесса подготовки и переработки промышленных отходов, содержащих благородные металлы. Подробно рассмотрены
гидро- и пиротехнологии переработки радиоэлектронных отходов.
Во второй главе изучены промышленные отходы, поступающие на переработку, изложены теоретические основы процесса
переработки промышленных отходов содержащих благородные металлы.
В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования по плавке концентратов, содержащих благородные металлы. Приведены экспериментальные результаты по электрохимическому растворению полученных железо- никелевых анодов при переработке радиоэлектронного лома и определения их потенциалов.
В четвертой главе описаны полупромышленные испытания
по переработке промышленных отходов, содержащих благородные
металлы. Разработана технологическая схема процесса.
Заключение отражает обобщенные выводы и рекомендации
по результатам исследования в соответствии с целью и поставленными задачами.
7
Автор выражает глубокую благодарность и признательность
доценту, кандидату технических наук А.Н. Телякову за помощь и
поддержку на различных этапах написания диссертационной работы.
ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Процесс плавления железо-никелевого концентрата,
полученного в технологии переработки вольфрамсодержащего
радиоэлектронного лома, необходимо проводить в условиях, которые обеспечивают максимальное ошлакование вольфрама,
коллектирующего на своей поверхности золото, и извлечения в
шлам благородных металлов при электрохимическом растворении.
Выполнены исследования по магнитному обогащению валового концентрата радиоэлектронного лома, в результате чего
образуется продукт обогащенный золотом (таблица 1). Расплавление и кристаллизация которого приводит к образованию точечных включений, представляющих сплав вольфрама с концентрированным на нем золотом. Окисление сплава позволяет перевести
вольфрам в шлак, сконцентрировав золото в металлическом сплаве. При плавке в индукционной печи железо-никелевого концентрата, было установлено, что тугоплавкий вольфрам переходит в
шлак. При этом анализы аншлифов на микроскопе Tescan TS
5130 ММ показали, что на поверхности металлического вольфрама концентрируется золото.
На рисунке 1 представлены результаты плавки железоникелевого концентрата. Из рисунка 1 видно, что платина равномерно распределяется по железо - никелевой фазе, при этом прослеживаются отдельные крупные участки с высокой концентрацией серебра. Золото равномерно распределяется по фазе, но в
точке высокой концентрации вольфрама содержание золота максимальное, что приводит к потерям золота. Так как тугоплавкий
вольфрам, увлекая за собой золото, оседает на поверхности графитового тигля и теряется для учета драгоценных металлов.
8
Таблица1- Состав железо-никелевых концентратов
Содержание, %
№
Сумма
Ni
Co
Zn
Fe
Ag
Au
Pd
Pt
Pb
Sn
W
Пр.
1
1,4
43,4
12,2
0,07
30,4
0,21
0,83
0,03
0,01
3,7
4,1
0,4
3,25
100
2
Сл.
30,9
21,5
0,02
36,3
0,35
0,61
0,02
Сл.
3,9
4,7
0,6
1,1
100
3
Сл.
36,8
10,01
0,01
38,4
0,28
0,57
0,01
Сл.
4,1
4,8
0,5
4,52
100
4
1,1
44,1
13,2
0,06
28,8
0,1
0,6
Сл.
Сл.
5,2
4,7
0,4
1,74
100
5
1,2
42,3
10,4
0,05
33,4
0,1
0,7
Сл.
0,01
5,3
4,3
0,4
1,84
100
6
1,1
43,1
12,1
0,02
33,8
0,31
0,54
0,01
0,02
4,3
3,2
-
1,5
100
7
1,3
39,5
10,4
0,02
37,2
0,25
0,48
Сл.
Сл.
5,1
3,8
-
1,95
100
8
Сл.
42,2
13,2
0,03
32,4
0,32
0,41
Сл.
Сл.
4,8
3,4
-
3,24
100
9
1,1
43,1
11,6
0,01
31,5
0,31
0,52
Сл.
Сл.
4,6
3,9
-
3,36
100
10
1,2
41,6
11,4
0,02
36,2
0,26
0,47
Сл.
Сл.
4,2
3,1
1,55
100
9
Cu
W-Au
Au
Ag
Fe
Co
Ni
Zn
W
Pt
Pd
Сu
C
Рисунок 1- Микроструктурный анализ поверхности аншлифа
железо-никелевого анода
10
В процессе окисления железо-никелевого концентрата была проанализирована степень окисления вольфрама в зависимости
от температуры процесса. Вольфрам, попадая в окислительную
атмосферу, окисляется на 90%. Изначально его содержание в
сплаве составляло 0,4% от массы всего исходного состава, после
окисления его содержание уменьшилось до 0,03%, соответственно практически весь вольфрам перешел в шлак (0,4%).
В результате исследований было установлено, что при
окислении вольфрама действует параболический закон скорости
окисления. При температуре 1200 oC в присутствии твердого
окислителя вольфрам окислился на 90% за 12 минут, а при
1250 oC за 8 минут (рисунок 2).
%
100
90
1250 oC
80
1200 oC
70
60
50
40
30
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
в ремя, мин.
Рисунок 2 - Показатели окисления вольфрама при различных температурах
В результате плавки железо-никелевого концентрата, полученный шлак после окисления содержащий 21,4% Fe и 0,4%W
подвергается процессу спекания с содой при температуре 850 °С.
Полученные спеки обрабатываются водой при 80-90°С, в результате образуются растворы вольфрамата натрия (100-120 г/л
Na 2WO4) и отвальные кеки. Рассчитанная кажущуюся энергия активации 148,3 кДж/моль процесса окисления вольфрама показывает, что реакция окисления вольфрама протекает в кинетической
области, в результате температура также является главным фактором удаления примесей из железо-никелевого расплава.
11
2. Для повышения эффективности извлечения благородных металлов из железо-никелевых анодов при их электрохимическом растворении необходимо процесс плавления анодов
проводить с добавлением окислителя KNO3 и SiO2 в восстановительной атмосфере, что приводит к максимальному извлечению
благородных металлов и к уменьшению пассивации анодов, а
анодное растворение осуществлять с использованием никелевого сернокислого электролита.
При рассмотрении процесса электрохимического растворения
железо-никелевых анодов диаграммы Пурбе служат для решения
вопросов об устойчивости того или иного состояния системы и о
возможности протекания в ней какой-либо реакции. В результате
чего было установлено, что существуют два возможных варианта
поведения благородных металлов при электрохимическом растворении железо-никелевых анодов. В первом случае металлы переходят
в виде нерастворимых соединений в шлам при низких значениях
потенциала анода. Во втором варианте существует возможность перевода благородных металлов в раствор при высоких плотностях
тока.
Из анализа шлифов анодов, полученных при плавлении железо-никелевого концентрата, установлено, что поверхности характеризуется однородным слоем с небольшими белыми включениями
свинца (рисунок 3).
Рисунок 3 - Образцы шлифов железо-никелевых анодов
12
Из полученных показателей, которые приведены в таблице 2,
видно, что потенциал анода при электрохимическом растворении, в
течение небольшого времени остается нестабильным и постепенно
увеличивается. По достижению определенной величины потенциал
анода больше не изменяется и процесс электролитического растворения идет стабильно.
Таблица 2 - Потенциал анодов в сернокислом сульфат никелевом
электролите
№
плавки
, В
I, A
Плотность
тока
i, А/м2
Начальный
Конечный
1
0,165
0,29
0,8
235
2
0,250
0,36
0,8
240
3
0,35
0,45
0,8
237
Поведение при плавке основных элементов полученных
концентратов отражено в диаграммах состояния.
Согласно диаграмме состояния системы железо-никель, γ-Fe
и никель образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов. Никель, растворяясь в железе, повышает температуру
γ↔δ-превращения от 1390 до 1512 °С; при этой температуре протекает перитектическая реакция δ+ж↔γ. Максимальная растворимость никеля в δ-Fe составляет 3,24 % (ат.), перитектическая
точка расположена при 4,3 % (ат.) Ni, а концентрация этого элемента в жидкой фазе равна 5,9 % (ат.). Сплавы системы кристаллизуются в узком интервале температур, не превышающем 10-15
°С. Кривые ликвидус и солидус для сплавов с содержанием 5,9100 % (ат.) Ni имеют вид слегка провисающей цепи с минимумом
при 1436 °С и содержании 68 % (ат.) Ni. В точке минимума кривые соприкасаются.
В сплавах системы железо-кобальт на кривой ликвидус имеется минимум при температуре около 1477 °С.
13
Кобальт и никель обладают неограниченной растворимостью друг в друге. Температуры ликвидуса (1455-1495°С) и солидуса отличаются на несколько градусов, поэтому кривые ликвидуса и солидуса сливаются в одну линию.
Ранее было определено, что свинец отрицательно влияет на
характер анодного растворения, образуя пассивационную пленку
из оксида или сульфата свинца, тем самым увеличивается потенциал анода и это делает процесс анодного растворения невозможным. Проводились исследования железо-никелевых анодов, полученных при добавлении селитры (KNO3) и кварцевого песка
(SiO2) во время плавки.
Известно что, железо-никелевый анод, содержащий до 5%
Рb, покрывается мелким плохо-проницаемым осадком PbSO4, образующимся из насыщенного раствора PbSO4 в прианодном слое.
Высокое переходное сопротивление вызывает значительное увеличение потенциала, происходит повышение напряжения на ванне. Это приводит, с одной стороны, к повышению температуры
электролита и его испарению, и с другой – при критическом значении силы тока к выделению на катоде водорода. Возникающие
трудности могут быть преодолены за счет увеличения поверхности катода. Это может быть осуществлено простым геометрическим увеличением катода, что приведет к увеличению размеров
ванны, либо за счет создания «кипящего слоя» в катодном пространстве
Для решения данных проблем процесс плавления железоникелевого концентрата проводился в печи «Таммана» при температуре 1450ºС в графитовом тигле. В процессе плавки было добавлено 20% селитры (KNO3) и 25% кварцевого песка (SiO2) от
массы шихты. Полученный анод был исследован на сканирующем
электронном микроскопе TESCAN VEGA 3 SEM (рисунок 4). На
основе полученных данных (таблица 3) сделан вывод, что кремний восстановился до элементного состояния либо присутствует в
аноде в виде оксида. Это подтвердилось тем, что в результате окислительного воздействия KNO3 содержание примесей, таких как Pb и
Sn, уменьшилось. Проведенный анализ полученного анода показал, что при использовании в качестве окислителя KNO3 и флюса
14
в виде SiO2 содержание в аноде Pb снижается с 4,7% до 2,1%, а
Sn с 3,4% до 1,4%.
Достаточно вязкий шлак, образующийся во время плавки, не
позволяет ценным компонентам возгоняться во время процесса
плавления железо-никелевого концентрата и покинуть сплав.
а)
б)
Рисунок 4- Микроструктурный анализ железо-никелевых анодов:
а) без содержания кремния б) с содержанием кремния
Таблица 3 - Состав железо-никелевых анодов
Компоненты
Состав железо-никелевого
анода без кремния
Состав железо-никелевого
анода с кремнием
Содержание, %
Ni
45,4
44,2
Cu
0,9
0,8
Co
6,95
5,93
Fe
38,1
36,7
Au
0,4
0,7
Ag
0,1
0,5
Pb
4,7
2,1
Zn
0,04
0,04
Pd
0,01
0,01
Pt
Сл.
Сл.
Sn
3,4
1,4
Si
-
7,62
Итого
100
100
15
, В
0,8
1
0,7
0,6
0,5
2
0,4
0,3
0,2
0
10
20
30
40
50
60
70
Время, мин
Рисунок 5 – Стационарный потенциал железо-никелевых анодов 1- сплав
без кремния; 2 – сплав с кремнием
Полученные аноды были подвергнуты электрохимическому
растворению в одномолярном растворе NiSO47H2O с добавлением
30 г/л H2SO4(конц) при температуре 250С и катодной плотности тока
230,0 А/м2. Использовался железный катод при напряжении
на ванне 6 В.
Из рисунка 5 видно (кривая 1), что при электрохимическом
растворении анода, не содержащего кремний наблюдается скачок
потенциала через 40 минут. Данное увеличение потенциала объясняется нарастанием пленки на поверхности анода, что является
обычным явлением для процесса электрохимического растворения
сплава подобного состава. С увеличением потенциала анода снижается ток в цепи, что приводит к необходимости повысить напряжение на ванне. Это приводит, с одной стороны, к повышению температуры электролита и его испарению, и с другой – при критическом
значении силы тока к выделению на катоде водорода. Химический и
рентгеноструктурный анализ пассивированных анодов показал, что
на верхней части анода, не содержащего кремний, наблюдается концентрация свинца.
16
При электрохимическом растворении анода, содержащего
кремний (рисунок 5 кривая 2) видно, что потенциал анода плавно
установился на уровне до 0,4-0,45В. Никаких резких скачков
электрохимического потенциала не наблюдается. Следовательно,
присутствие кремния обеспечивает возможность проведения процесса растворения сплава при гораздо более низких потенциалах. К
тому же, добавка кремния позволила избежать процесса пассивации
сплава в сернокислом электролите.
Таким образом, добавление кварцевого песка (SiO2) в качестве
флюса и селитры (KNO3) при плавке железо-никелевого концентрата
на аноды, создают приемлемые условия проведения электрохимического анодного растворения с получением железо-никелевого
катодного осадка, шлама благородных металлов: обеспечивая
увеличение содержания благородных металлов в шламе; значительное увеличение скорости растворения анода; достаточно невысокие температуры электролита, обеспечивающее низкое испарение электролита; низкие плотности тока, позволяющие вести
процесс без выделения водорода на катоде, отсутствие процесса
пассивации растворения железо-никелевых анодов; снижение затрат на электроэнергию.
На рисунке 6 приведена операционно-технологическая схема
переработки железо-никелевых концентратов, полученных из радиоэлектронного лома, с целью извлечения благородных металлов. В
данной схеме, на стадии разборки и сортировки, происходит разделение сырья содержащего железо-никелевые и медно-цинковые
компоненты. Железо-никелевые концентраты, содержащие 0,5-0,8%
золота, направляются на плавку в присутствии твердого окислителя,
благодаря которому уменьшается количество примесей, влияющих
на электролитическое растворение анодов. В результате плавки получаются аноды, которые подвергаются электрохимическому растворению, с целью получения шлама, содержащего благородные
металлы.
17
Радиоэлектронный лом (вольфрам содержащий радиоэлектронный лом),
поступающий на переработку
Разборка и сортировка
Элементы,
содержащие Fe, Ni,Co
Элементы,
содержащие Cu, Zn
Измельчение
Измельченный продукт
5мм
Измельченный продукт >5мм
Сепарация
Вольфрамсодержащий
Хвосты
железо-никелевый
обогащения NaNO
концентрат
3
Плавка
Плавка
Na2СO3
Fe-Ni анод Fe-Ni анод
Шлак
Спекание
Отвальные
кеки
Железо-никелевый
концентрат
KNO3, SiO2
Шлак
Анодное растворение
Na 2WO4
Шлам, содержащий Электролит, обогащенный
благородные металлы
Ni и содержащий Fe
Рисунок 6 - Операционно-технологическая схема переработки железоникелевых концентратов радиоэлектронного лома.
18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные выводы и рекомендации заключаются в следующем:
1. Установлена зависимость состава радиоэлектронного лома
и наличия в нем металлизированных фаз от вида исходного сырья,
определяемого характером деятельности поставщика лома, что позволяет выбрать различные схемы его разделения с получением железо-никелевого концентрата.
2. При температуре анодной плавки на уровне 1300 оС интенсивность ошлакования сопровождается процессом окисления
вольфрама, который определяется химической стадией по величине
кажущейся энергии активации соответствующей 148,3кДж/моль, что
определяет температуру основным фактором удаления примесей из
железо-никелевого сплава.
3. Научно обоснованы параметры процесса плавления железо-никелевого концентрата радиоэлектронного лома для максимального избавления от примесей, влияющих на процесс анодного растворения полученного анода.
3.1. Исследования показали, что при использовании в качестве окислителя 20% KNO3 свинец и олово шлакуются, тем самым
снижается их содержание в сплаве с 4,7% и 3,4 % до 2,1 % и 1,4%
соответственно, благодаря чему не образуется на аноде защитный
слой, который отделяет металл от электролита и создает невозможность дальнейшего растворения анода (пассивация анода).
3.2. При использовании в качестве флюса SiO2 , исследования показали, что кремний обеспечивает возможность проведения
процесса растворения сплава при гораздо более низких потенциалах,
и позволил избежать процесса пассивации сплава в сернокислом
электролите.
4. В связи с различным содержанием благородных металлов
в получаемых концентратах радиоэлектронного лома, максимальное
извлечение благородных металлов достигается при раздельной переработке магнитной и немагнитной фракции радиоэлектронного
лома.
По теме диссертации опубликованы следующие основные
работы:
19
1. Александрова Т.А. Усовершенствование технологии по
переработке
концентратов
радиоэлектронного
лома
//
Т.А. Александрова, А.Н.Теляков // Записки Горного института
СПГГИ(ТУ): 2011 г, Т.189, С.271-273.
2. Александрова Т.А Особенности плавки концентратов
радиоэлектронного лома / Теляков А.Н., Александрова Т.А., Неежко
М.А. // Металлург, 2014 г, № 9, С. 45-47.
3. Александрова Т.А Переработка отходов радиоэлектронной
промышленности с максимальным извлечением драгоценных металлов.
А.Н. Теляков, Т.А. Александрова, С.А. Рубис // Записки Горного
института, Т.202., 2012 г, С.171-172.
4. Александрова Т.А Разработка технологии переработки
различных по составу концентратов радиоэлектронного лома/
А.Н.Теляков, Т.А. Александрова, С.А.Рубис, // Записки Горного
института: СПГГИ (ТУ), 2011 г, Т.192, С.81-82.
5. Александрова Т.А Изучение влияния технологических
параметров на высокотемпературный процесс переработки вторичного
сырья
содержащего
драгоценные
металлы/
А.Н.Теляков,
Т.А.Александрова, С.А. Рубис // Сборник трудов Всероссийской
научно-технической конференции с международным участием
«Электротермия-2010», Технологический институт, г. Санкт-Петербург,
2010 г, С.242-243.
6. Александрова Т.А Технология переработки бедных
радиоэлектронных ломов / А.Н.Теляков, С.А.Рубис, Т.А.Александрова
// Рециклинг отходов, 2010 г, № 3 (27), С.14-16.
7. Александрова Т.А. Влияние технологических параметров
процесса плавки медно-никелевого сырья в руднотермической печи на
металлизацию штейнов. / Т.А.Александрова, С.Н.Салтыкова Э.Ю.
Георгиева // Сборник трудов Всероссийской научно-технической
конференции с международным участием «Электротермия-2010»,
г.Санкт-Петербург, С.32-36.
8. Теляков
А.Н.
Особенности
плавки
концентратов
радиоэлектронного лома / А. Н. Теляков, Т. А. Александрова, М. А.
Неежко // Металлург, 2014г., № 9., С. 45-47.
9. Теляков А.Н. Поведение расплава при подаче воздуха через
пространственно-ориентированные фурмы в условиях плавки
радиоэлектронного лома / А.Н. Теляков, Д.В. Шмидт, Т.А.
Александрова //Металлург, 2015г., №1., С.60-63.
20
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа